CN1482978A - 密封环以及具有该密封环的动力操纵阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种密封环，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末和6～60重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末；或含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末或3～30重量％的二硫化钨粉末。本发明的密封环，在高压下使用时挤出变形小，并且目标物料为软质金属时能尽量控制目标物料的磨损，因此可得到长期稳定的密封效果。而且，本发明的密封环，摩擦力小且滑动转矩变化小，因此可大大提高配套装置的操作性和响应性。另外，本发明可提供具有上述密封环的动力操纵阀装置、以高速旋转滑动的自动传动装置、以及需要密封的往返滑动环境的消震器。

Description

密封环以及具有该密封环的动力操纵阀装置
技术领域
本发明涉及具有特定密封环的动力操纵阀装置，特别涉及从开始使用到经过长时间后仍能实现稳定滑动转矩的具有密封环的动力操纵阀装置。另外，本发明涉及在高压下使用也不会发生明显变形，并且即使目标物料为软质金属也能尽量控制目标物料磨损的密封环。本发明的密封环是特别适合用作汽车动力操纵的阀装置的密封环。由于本发明的密封环从开始使用到经过长时间后仍能实现目标物料的耐磨损性和稳定的摩擦阻力，因此，可提供具有这些密封环的自动传动装置和消震器等。
背景技术
为了获得非粘附性、低滑动性和耐热性等特性，以及为了弥补成型品的强度不足的缺点，通常将聚四氟乙烯(PTFE)粉末与聚酰亚胺树脂粉末等有机填充材料或碳纤维、青铜粉末、石墨粉末等无机类填充材料混合使用。根据目的和用途，已提出了组合各种填充材料的PTFE组合物。
另一方面，密封环用于例如图1所示的概略剖面图的情况。即，密封环1插在旋转部分或滑动部分的相对运动的两个部件(罩2和安装密封环的机身3)之间，是用于密封油4的环状部件。在图1中，密封环1套在安装密封环的机身3上，在罩2和安装密封环的机身3之间形成滑动面。如图2所示，使用时，安装密封环的机身3相对罩2旋转，但是在受到油4的比较高的油压，引起进一步反复正反旋转时，使用中的滑动转矩变化大，长时间使用的结果，密封环1的端部被削去，产生挤出部分5(图3)。当罩2是用铝等软质金属制成时，罩2发生磨损，产生凹部6(图4)，引起油4泄漏。
所述密封环的诸多问题是汽车动力操纵装置等重视运转时的舒适性和安全性的装置中必须解决的问题。
另外，即使受到油4的比较低的油压，安装密封环的机身3相对罩2高速旋转时，如果罩2是铝等软质金属制成的，长期使用的结果，也会磨损罩2，并同样在罩2上产生凹部6，引起油4的泄漏。
所述密封环的诸多问题是汽车自动传动装置等重视运转时的舒适性和安全性的装置中的重要问题。
而且，如图5的概略剖面图所示，进行相对运动的两个部件为活塞7和油压缸8。在油压缸和活塞之间插入密封环1，将油4密封，同时，活塞7相对油压缸8反复往返运动时，使用中的密封环1和油压缸8的滑动面产生摩擦阻力(滑动阻力)的变动大，长期使用的结果，如图6所示，密封环1的端部被削去，即使油压缸8是用比较硬质的碳钢制成，也会磨损油压缸8，产生凹部9，引起油4的泄漏。
所述密封环的诸多问题是对消震器等重视运转时的安全性的装置中必须解决的问题。
作为要求上述特性的密封环用PTFE组合物，以往提出了：
(1)PTFE粉末/聚酰亚胺(PI)粉末/碳纤维(特开平9-208929号公报等)；
(2)PTFE粉末/芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末/碳纤维(特开平1-13494号公报等，特开平11-21408号公报)；
(3)PTFE粉末/石墨粉末/碳纤维(特开平5-239440号公报)等。
但是，特别是在油压为8MPa或8PMa以上的高压下，在比较短的时间内产生密封环的破损和目标物料(罩)的磨损。因此，人们认为以往的PTFE组合物的耐久性存在一定的局限性。
另外，在旋转速度在7000rpm或7000rpm以上的高滑动条件下，在比较短的时间内产生目标物料的磨损。因此，人们认为以往的PTFE组合物的耐久性存在一定的局限性。
而且，在油压为8MPa或8MPa以上的高压下，进行反复往返滑动时，在比较短的时间内产生密封环的破损和目标物料的磨损。因此，人们同样认为以往的PTFE组合物的耐久性存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的是提供密封环，其特征在于，其滑动转矩变化小，且在高油压条件下或高速旋转条件下以及高速往返滑动下长时间使用时也不破损，密封引起的挤出变形量小，软质金属目标物料的磨损量小。该密封环突破了以往密封环的特性局限性。
即，本发明涉及具有下列3种类型的密封环的动力操纵阀装置、自动传动装置以及消震器。
第1种类型密封环，其中含有40～94重量％的PTFE粉末和6～60重量％的填充材料，该填充材料实质上仅含有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
第2种类型密封环，其中含有40～94重量％的PTFE粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末。
第3种类型密封环，其中含有40～94重量％的PTFE粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钨粉末。
作为PTFE粉末，优选改性的PTFE粉末。
本发明的动力操纵装置，特别是汽车动力操纵阀装置，举例如图1所示，其特征在于，具有软质金属罩2、安装密封环的机身3、以及用于密封在该罩2和安装密封环的机身3之间的油的密封环1例如树脂制密封环1，所述密封环1是上述3种类型的密封环中的任何一种。
作为本发明动力操纵阀装置的密封环，适合使用满足如下条件1的密封环，即在作为通常密封环耐久性评价试验条件的下述条件1下，进行滑动循环时，经20万次循环也不会发生损坏，从滑动转矩初期变动稳定后到20万次的循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，20万次循环后的目标物料的磨损深度为15μm以下。
(条件1)
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：12MPa
油温：120℃
油的种类：动力操纵油
循环：将正旋转95rpm×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为1次循环
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm
本发明的密封环耐久性评价试验利用上述形状的密封环(外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm)进行。这是目前日本主要使用的动力操纵阀装置用密封环的形状。除此之外，还使用外径36.2mm，宽1.25mm，高1.83mm的密封环和外径38.4mm，宽1.45mm，高2.00mm的密封环。即使使用这些不同形状的密封环，也能得到几乎相同的测定结果。
作为密封环耐久性评价试验机，使用具有以实际用于汽车的动力操纵阀装置(实际机器)为准的结构的试验机。所谓以实际机器为准的结构，只是密封环配套部分(罩、安装密封环的机身、密封环)具有与实际机器相同的结构。(以下，其他试验机也与此相同。)汽车动力操纵阀装置中，只要是具有齿条和小齿轮式动力操纵装置的车类，密封环配套部分的结构相同。因此，通过用这些试验机进行评价，可得到适用于实际机器的特性评价。实际阀装置，例如在光洋精工株式会社发行的[Engineering Journal No.148，p92(1995)]的图5中表示了其剖面图。
另外，卡车等大型汽车或动力铲车和推土机等特殊车辆等的大型动力操纵阀装置中，大幅度转动方向盘时就会产生高油压。为了在这样高的油压下也能平稳地转动方向盘，希望在大的油压变化时也能得到小的滑动转矩变化。
本发明的动力操纵阀装置的密封环也适合用于这些大型动力操纵装置，在下述条件1-a进行滑动循环时，经20万次循环也不会损坏，从滑动转矩初期变动稳定后到20万次循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，优选80％或80％以上，在从滑动转矩初期变动稳定后到20万次循环之间，在油压15MPa时的最大滑动转矩Tmax15和油压在12MPa时的最大滑动转矩Tmax12的比Tmax15/Tmax12为1.5或1.5以下，优选1.3或1.3以下。
(条件1-a)
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：15MPa
油温：135℃
油的种类：动力操纵油
循环：将正旋转95rpm×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为1次循环。
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm
本文中，“从滑动转矩初期变动稳定后”是指在高压下的滑动实验中从开始滑动到约5万次的循环，滑动转矩不稳定，滑动转矩急速上升，因此除去这些不稳定的初期变动的循环。
另外，本发明的自动传动器装置，其特征在于，具有软质金属罩2、安装密封环的机身3、以及用于密封在该罩2和安装密封环的机身3之间的油的密封环例如树脂制密封环1，所述密封环1是上述3种类密封环中的任何一种。
本发明也涉及高速旋转的可实施往返运动(动程)的消震器。
本发明的消震器具有油压缸8、活塞7、以及用于密封在油压缸8和活塞7之间的油的密封环例如树脂制密封环1，上述密封环1是上述3种类密封环中的任何一种。
本发明还涉及上述3种类密封环。
图面说明
图1是把本发明密封环安装在动力操纵阀装置或自动传动装置时的部分概略剖面图。
图2是图1所示装置旋转时产生的密封环的一般变化的部分概略剖面图。
图3是图1所示装置旋转时产生的密封环破损状态的部分概略剖面图。
图4是图1所示装置旋转时产生的目标物料(罩)磨损状态的部分概略剖面图。
图5是把本发明密封环安装在消震器上时的部分概略剖面图。
图6是图5所示装置往返运动时产生的密封环和目标物料(油压缸)磨损状态的部分概略剖面图。
图7是用于耐久性试验的实施例1的密封环的滑动转矩变化图。
图8是用于耐久性试验的实施例2的密封环的滑动转矩变化图。
图9是用于耐久性试验的实施例3的密封环的滑动转矩变化图。
图10是用于耐久性试验的比较例1的密封环的滑动转矩变化图。
图11是用于耐久性试验的比较例2的密封环的滑动转矩变化图。
图12是用于耐久性试验的比较例3的密封环的滑动转矩变化图。
图13是用于耐久性试验的比较例4的密封环的滑动转矩变化图。
图14是用于耐久性试验的比较例5的密封环的滑动转矩变化图。
图15是用于耐久性试验的实施例4的密封环的滑动转矩变化图。
图16是用于耐久性试验的实施例5的密封环的滑动转矩变化图。
图17是用于耐久性试验的比较例6的密封环的滑动转矩变化图。
图18是用于耐久性试验的比较例7的密封环的滑动转矩变化图。
具体实施方式
首先说明3种类型密封环的共同成分。
本发明使用的PTFE粉末，可使用四氟乙烯均聚物，也可使用与四氟乙烯共聚合的单体改性的PTFE，从优良的耐热性、耐药性和耐蠕变性观点考虑，优选改性的PTFE。
所述改性的PTFE，例如可举出，含有0.001～1重量％的式(1)表示的全氟乙烯醚且不可熔融成形的改性的PTFE，
-CF2-CF(-O-X)-    (1)
(式中，X是具有1～6个碳原子的全氟烷基或具有4～9个碳原子的全氟烷氧烷基)。
所述全氟乙烯醚的具体例，可举出全氟甲基乙烯醚(PMVE)、全氟乙基乙烯醚(PEVE)、全氟丙基乙烯醚(PPVE)、全氟丁基乙烯醚(PBVE)等全氟烷基乙烯醚等。
PTFE粉末的平均粒径为10～120μm，优选10～50μm。
在本发明中混合使用的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末，从优良的耐热性、耐药性和耐磨损性观点考虑，优选举例具有结构单位(I)的树脂粉末。而且，除该结构单位(I)之外，还可具有结构单位(II)和/或(III)。
Figure A0182151900111
(式中，X表示-O-，m表示0或1，n表示0或1)。
作为市场销售品，可举出スミカス一パ一(住友化学工业(株)制)、聚对羟基苯甲酸酯(金刚砂社制)等。平均粒径为1～300μm，优选5～150μm，特别优选10～50μm，具有这些粒径的树脂粉末分散性良好，而且得到的密封环的强度良好。
芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末，可使用经有机硅烷偶合剂等进行表面处理的粉末，也可使用进行各种防水处理的粉末。
本发明的第1种类型密封环中，作为填充材料实质上只具有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
PTFE粉末和芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末的混合比例(重量％)是40～94/6～60(合计100重量％)，优选70～90/10～30，特别优选75～90/10～25。如果芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末过多，会损害PTFE固有的特性；而如果过少，其耐磨损性变差。
本发明的第2种类型密封环中，作为填充材料具有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末和二硫化钼粉末。
作为二硫化钼粉末，可举出钼粉末-PA(住矿润滑(株)制)和C粉末(ニチモリ.センチュリ一(株)制)等。二硫化钼粉末的平均粒径为0.1～500μm，特别优选0.5～20μm。
PTFE粉末、芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末和二硫化钼粉末的混合比例(重量％)是40～94/3～30/3～30(合计100重量％)，优选70～90/5～15/5～15，特别优选75～90/5～15/5～10。如果芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末过多，会损害PTFE的固有特性；而如果过少，其耐磨损性差。如果二硫化钼粉末过多，容易损伤铝等软质金属的目标物料；而如果过少，则耐久性降低。
本发明的第3种类型密封环中，作为填充材料具有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末和二硫化钨粉末。
作为二硫化钨粉末，可举出WS2A(日本润滑(株)制)等。二硫化钨粉末的平均粒径为0.1～500μm，特别优选0.5～20μm。
PTFE粉末、芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末和二硫化钨粉末的混合比例(重量％)是40～94/3～30/3～30(合计100重量％)，优选70～90/5～15/5～15，特别优选75～90/5～15/5～10。如果芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末过多，会损害PTFE的固有特性；而如果过少，则耐磨损性变差。如果二硫化钨粉末过多，容易损伤铝等软质金属的目标物料；而如果过少，则耐久性降低。
本发明中，作为填充材料，可单独使用芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末，或芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末与二硫化钼或二硫化钨组合使用。而且，在不损害本发明目的效果的范围内，也可混合使用其他填充材料。
这些粉末按常规方法混合，根据需要造粒，制备用于密封环成形的树脂粉末。通过各种成型方法成形密封环，例如压缩成型法、活塞挤出成型法、等压成型法、热压印成型法等已知成型方法。采用任何成型方法，都需最后烧制成形品。本发明中，烧制温度为323～400℃，优选350～385℃。
如上所述方法得到的用于动力操纵阀装置的密封环，在上述试验条件1进行测定时，得到以下结果：
(A)20万次滑动循环也不破损。
(B)从1万次循环到20万次循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，优选80％或80％以上。
(C)20万次循环后，目标物料的磨损深度为15μm以下，优选10μm以下，特别优选5μm以下。
具有上述所有三个特性的密封环，远远超出了以往的局限性，是一种划时代的密封环。特别是，密封时挤出变形小、软质金属目标物料的磨损小的特点尤其突出。
适用本发明密封环的装置可举出，汽车的油压式动力操纵装置、自动传动装置、发动机活塞环、消震器等，以及工业用机械的油压缸等。其中，特别适合于需求具有滑动时阻力小、目标物料磨损小、高压(8MPa或8MPa以上)下密封变形小且长时间使用漏油少等特性的汽车动力操纵阀装置。
另外，在更高油压负荷的情况下的动力操纵阀装置用密封环，在上述试验条件1-a进行测定时，20万次的循环滑动也不损坏，从滑动转矩初期变动稳定后到20万次循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，优选80％或80％以上，从滑动转矩初期变动稳定后到20万次循环之间，在油压为15MPa时的最大滑动转矩Tmax15和油压为12MPa时的最大滑动转矩Tmax12的比Tmax15/Tmax12为1.5或1.5以下，优选1.3或1.3以下。
另外，本发明的密封环适合用于重视安全性的且要求耐久性的自动传动装置或消震器。
作为自动传动装置用密封环，更优选在下述条件2进行旋转滑动时500小时不破损、500小时后的目标物料的磨损深度为10μm的密封环。
(条件2)
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：2MPa
油温：120℃
油的种类：自动传动装置油
旋转数：8000rpm
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：铸铁(JIS G 5501)
密封环：外径50mm，宽2mm，高2mm
作为消震器用密封环，在下述条件3进行往返滑动运行时，500万动程也不破损，从滑动阻力初期变动稳定后到500万动程之间的最大滑动阻力Fmax为最小滑动阻力Fmin的1.5倍或1.5倍以下，500万动程后的漏油量为15ml以下。
(条件3)
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：10MPa
油温：100℃
油的种类：消震器油
动程：60mm
助振频率：3Hz
目标物料：碳钢(JIS G 4051)
密封环配套部分材料：铸铁(JIS G5501)
密封环：外径28.5mm，宽7.4mm，高0.8mm(适用活塞直径：25mm)
下面根据实施例说明本发明，但本发明并不限于这些本实施例。
实施例1
用1重量％的全氟丙基乙烯醚改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)90重量份和芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末(スミカス一パ一(商品名)、(住友化学工业(株)制)、平均粒径20μm)10重量份，事先用常规方法混合，接着造粒，配制成形用树脂粉末。
用该成形用树脂粉末，进行压缩成形，制作试验用密封环(内径33.4mm，外经36.4mm，高1.8mm的环)。对该试验用密封环，按上述条件1，进行耐久性试验。其结果如表1所示。
试验方法
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：12MPa
油温：120℃
油的种类：动力操纵装置油(日石三菱(株)制ロデオPSF(商品名))
滑动循环：将正旋转95rpm×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为1次循环
目标物料：铝压膜铸件ADC12(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢S45C(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm
评价特性
(耐久时间)
耐久时间是密封环破损(漏油)时完成滑动循环的时间。20万次循环也不破损时，中止试验。
(滑动转矩的变化)
记录用于密封油的两个密封环以95rpm(2秒)旋转时的旋转转矩，从初期转矩急剧上升结束后(7千～2万5千次循环)到20万次循环之间的旋转转矩变化作为滑动转矩变化。
测定结果用图表示(图7)，即把滑动循环作为横轴，把滑动转矩(N.m)作为纵轴。
从1万次循环到20万次循环之间的最大滑动转矩Tmax，如表1所示。
(目标物料最大磨损深度)
密封环破损时或20万次循环后中止时的目标物料(铝压模铸件)的磨损部分(相当于图4的凹部6)最大深度(μm)，用表面粗糙度测定机(ミットョ(株)制的サ一フテスト(表面试验机)SV-600(商品名))进行测定。
(密封时的挤出程度)
除了途中破损(漏油)的物质之外，记录20万次循环后中止时密封环挤出部分(相当于图2和图3的挤出部分5)的长度(mm)。
实施例2
用1重量％的全氟丙基乙烯醚改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)90重量份、芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末(上述スミカス一一)5重量份和二硫化钼(住矿润滑(株)制的钼粉末-PA(商品名)、平均粒径1.5μm)5重量份，事先用常规方法混合，接着造粒，配制成形用树脂粉末。
用该成形用树脂粉末，同实施例1方法，制作试验用密封环(内径33.4mm，外经36.4mm，高1.8mm的环)。对该试验用密封环，按与实施例1相同条件，进行耐久性试验。其结果如表1所示。另外，测定结果用图表示(图8)，即把滑动循环作为横轴，把滑动转矩(N.m)作为纵轴。
实施例3
用1重量％的全氟丙基乙烯醚改性的PTFE粉末(平均粒径30μm)90重量份、芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末(スミカス一パ一(商品名)、(住友化学工业(株)制)、平均粒径20μm)5重量份和二硫化钨(日本润滑(株)制的WS2A(商品名)、平均粒径4μm)5重量份，事先用常规方法混合，接着造粒，配制成形用树脂粉末。
用该成形用树脂粉末，同实施例1方法，制作试验用密封环(内径33.4mm，外经36.4mm，高1.8mm的环)。对该试验用密封环，按与实施例1相同条件1，进行耐久性试验。其结果如表1所示。另外，测定结果用图表示(图9)，即把滑动循环作为横轴，把滑动转矩(N.m)作为纵轴。
比较例1～5
作为填充材料使用表1所示物质之外，其他同实施例1进行造粒成形，制作比较用密封环，同实施例1进行耐久性试验。其结果如1和图10～14所示(滑动转矩变化图)。
表1和下述表2中填充材料的缩略语表示如下：
POB：芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末(スミカス一パ一、住友化学工业(株)制、平均粒径20μm)
MO：二硫化钼粉末(住矿润滑(株)制的钼粉末-PA(商品名)、平均粒径1.5μm)
WS2：二硫化钨(日本润滑(株)制的WS2A(商品名)、平均粒径4μm)
CF：碳纤维((株)クレハ制的M2006S、平均纤维直径15μm、平均纤维长100μm)
GRA：人造石墨粉末(日本石墨(株)制的EG-1C、平均粒径35μm)
BZ：青铜粉末(福田金属(株)制的SD-200、平均粒径20μm)
PI：聚酰亚胺粉末(旭チバ(株)制的ケルィミド 1050、平均粒径20μm)
实施例4
对实施例1中制作的试验用密封环，按下述条件1-a，进行耐久性试验。其结果如表2所示。另外，测定结果用图表示(图15)，即把滑动循环作为横轴，把滑动转矩(N.m)作为纵轴。
试验方法
(条件1-a)
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：15MPa
油温：135℃
油的种类：动力操纵装置油
循环：将正旋转95rpm×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为1次循环
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm
实施例5
对实施例2中制作的试验用密封环，按下述条件1-a，进行耐久性试验。其结果如表2所示。另外，测定结果用图表示(图16)，即把滑动循环作为横轴，把滑动转矩(N.m)作为纵轴。
比较例6～7
除作为填充材料使用表2所示物质之外，其他同实施例4进行造粒成形，制作比较用密封环，同实施例4进行耐久性试验。其结果如2和图17～18所示(滑动转矩变化图)。
表1
          实施例                     比较例
1 2 3 1 2 3 4 5
密封环
PTFE粉末 90 90 90 80 89 60 83 90
填充材料POBMOWS2CFGRABZPI
10 5 5 15
5
5 10
5 4 10 5
7
30
12
耐久特性耐久时间滑动转矩变化最大滑动转矩Tmax(N.m)最小滑动转矩Tmin(N.m)(Tmax/Tmin)×100(％)目标物料最大磨损深度(μm)密封时挤出程度(mm)
20万次循环(中止) 20万次循环(中止) 20次万循环(中止) 20万次循环(中止) 36800(破损) 62700(破损) 56500(破损) 146800(破损)
图7 图8 图9 图10 图11 图12 图13 图14
1.7 1.9 1.5 2.5 2.7 3.7 2.4 1.9
1.3 1.6 1.3 1.5 1.9 1.7 1.7 1.3
76 84 87 60 70 46 71 68
1.2 3.9 0.1 10.4 37.0 38.5 37.5 10.0
0.2 0.4 0.5 2.1 破损 破损 破损 破损
表2
        实施例         比较例
4 5 6 7
密封环
PTFE粉末 90 90 95 95
填充材料POBMOWS2
10 5 5
5 5
耐久特性耐久时间滑动转矩变化最大滑动转矩Tmax(N.m)最小滑动转矩Tmin(N.m)(Tmax/Tmin)×100(％)Tmax15/Tmax12目标物料最大磨损深度(μm)密封时挤出程度(mm)
20万次循环(中止) 20万次循环(中止) 87185(中止) 38359(破损)
图15 图16 图17 图18
1.4 2.2 2.9 1.9
1.2 1.8 1.4 1.4
86 82 66 74
0.8 1.2 - -
1.4 0.4 2.2 2.1
0.3 0.5 破损   破损
本发明的密封环，在高压下使用时挤出变形小，且目标物料为软质金属时能尽量控制目标物料的磨损，因此可得到长期稳定的密封效果。而且，本发明的密封环，摩擦力小且滑动转矩变化小，特别是在高油压时的滑动转矩变化小，因此可大大提高动力操纵阀装置的操作性和响应性。
另外，本发明的密封环，作为以高旋转数滑动的自动传动装置用密封环、或需要密封往返滑动环境的消震器用密封环，都发挥了比以往密封环更优越的性能。

Claims (14)

1、动力操纵的阀装置，其特征在于，该阀装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末和6～60重量％的填充材料，该填充材料实质上仅含有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
2、动力操纵的阀装置，其特征在于，该阀装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末。
3、动力操纵的阀装置，其特征在于，该阀装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钨粉末。
4、如权利要求1～3任一项所述的阀装置，其中，所述密封环为如权利要求1～3任一项所述的密封环，即，在下述条件1下进行滑动循环试验时，经20万次的循环也不会发生损坏，在1万次的循环到20万次的循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，20万次的循环后，目标物料的磨损深度为15μm或15μm以下，所述条件1为：
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵的阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：12MPa
油温：120℃
油的种类：动力操纵油
循环：将正旋转95转/分(rpm)×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为18次循环
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm。
5、如权利要求1～4任一项所述的阀装置，其中所述密封环为如权利要求1～4任一项所述的密封环，即，在下述条件1-a下进行滑动循环时，20万次的循环也不会发生损坏，在1万次的循环到20万次的循环之间的滑动转矩为在该之间的最大滑动转矩的75％或75％以上，在从滑动转矩初期变动稳定后到20万次循环之间，油压为15MPa时的最大滑动转矩Tmax15和油压为12MPa时的最大滑动转矩Tmax12的比Tmax15/Tmax12为1.5或1.5以下，所述条件1-a为：
试验装置：以齿条和小齿轮式动力操纵的阀装置为准的密封环耐久性评价试验机
油压：15MPa
油温：135℃
油的种类：动力操纵油
循环：将正旋转95rpm×2秒和逆旋转95rpm×2秒作为1次循环
目标物料：铝压膜铸件(JIS H 5302)
密封环配套部分材料：碳钢(JIS G 4051)
密封环：外径36.4mm，宽1.5mm，高1.8mm。
6、自动传动装置，其特征在于，该自动传动装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末和6～60重量％的填充材料，该填充材料实质上仅含有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
7、自动传动装置，其特征在于，该自动传动装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末。
8、自动传动装置，其特征在于，该自动传动装置具有：软质金属罩；安装密封环的机身；以及密封环，该密封环用于密封在所述罩和所述机身之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钨粉末。
9、消震器，其特征在于，该消震器具有：气缸；活塞；以及密封环，该密封环用于密封在所述气缸和所述活塞之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末和6～60重量％的填充材料，该填充材料实质上仅含有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
10、消震器，其特征在于，该消震器具有：气缸；活塞；以及密封环，该密封环用于密封在所述气缸和所述活塞之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末。
11、消震器，该消震器具有：气缸；活塞；以及密封环，该密封环用于密封在所述气缸和所述活塞之间的油，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钨粉末。
12、密封环，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末和6～60重量％的填充材料，该填充材料实质上仅含有芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末。
13、密封环，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钼粉末。
14、密封环，该密封环含有40～94重量％的聚四氟乙烯粉末、3～30重量％的芳香族聚氧化苯甲酰酯类耐热性树脂粉末、以及3～30重量％的二硫化钨粉末。
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